一种GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片及其制备方法，属于光电子技术领域。本发明专利技术以CBr4和DETe为P、N型掺杂源构建隧道结的方式将915nm和976nm的两个量子阱外延结构连接起来，双波长的外延结构通过隧道结结合实现在一个外延芯片激发双波长，隧道结通过两个分别具有1E20个原子/cm3及以上掺杂浓度的p型和n型10nm以内的薄层组成，而隧道结的材料采用GaAs，GaAs材料在GaAs基激光器外延结构中不仅作为第一层生长材料也作为最后一层材料，通过GaAs隧道结可以很自然地将915nm和976nm外延结构结合到一起。915nm和976nm外延结构结合到一起。915nm和976nm外延结构结合到一起。

【技术实现步骤摘要】
一种GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片及其制备方法，属于光电子


技术介绍

[0002]自从1960年科学家专利技术第一台红宝石激光器以来，激光器的发展非常的迅速，种类已经达到上千种，并且在材料加工、医疗、光纤检测、激光打印等领域中应用非常广泛。激光器按照工作物质可以分成固体激光器、液体激光器、气体激光器、半导体激光器以及光纤激光器等多种类型，其中固体激光器是研究最早，也是最早实现联系激光输出的激光器。与其他激光器相比，固体激光器工作物质是由玻璃或者晶体等固体材料作为基质，掺杂某些特定的元素所构成。固体激光器的物理性能由基质材料的本身特性所决定，而其光学特性由其掺杂元素的能级结构所决定。
[0003]固体激光器中原子相互作用力强，并且原子间的距离小，导致了固体激光器材料的发射和吸收的光谱范围很宽，因此固体激光器通常采用外界光源进行泵浦，该光源为泵浦源，半导体激光器因为其发射波长范围大、激光功率高等优势成为固体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片，其特征在于，在GaAs衬底上由下至上依次包括GaAs缓冲层、Al
x1
Ga
1-x1
As下限制层、Al
x2
Ga
1-x2
As下波导层、In
z1
Ga
1-z1
As量子阱、Al
x3
Ga
1-x3
As上波导层、Al
x4
Ga
1-x4
As上限制层、p+GaAs低掺层、p++GaAs高掺层、n++GaAs高掺层、Al
y1
Ga
1-y1
As下波导层、In
z2
Ga
1-z2
As量子阱、Al
y2
Ga
1-y2
As上波导层、Al
y3
Ga
1-y3
As上限制层和GaAs帽层，其中，0.1≤x1≤0.3，0.1≤x2≤0.2，0.1≤x3≤0.2，0.6≤x4≤0.8，0.1≤z1≤0.15，0.1≤z2≤0.3，0.1≤y1≤0.3，0.1≤y2≤0.3，0.7≤y3≤0.9。2.如权利要求1所述的GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片，其特征在于，Al
x2
Ga
1-x2
As下波导层，厚度为0.7-1.4um，掺杂浓度为4E16-1E17个原子/cm3；优选的，Al
x2
Ga
1-x2
As下波导层，厚度为1.2um，掺杂浓度为1E17个原子/cm3。3.如权利要求1所述的GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片，其特征在于，Al
x3
Ga
1-x3
As上波导层,厚度为0.3-0.6um，掺杂浓度为4E16-1E17个原子/cm3；优选的，Al
x3
Ga
1-x3
As上波导层,厚度为0.6um，掺杂浓度为5E16个原子/cm3。4.如权利要求1所述的GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片，其特征在于，Al
y1
Ga
1-y1
As下波导层，厚度为2-2.5um，掺杂浓度为4E16-1E17个原子/cm3；优选的，Al
y1
Ga
1-y1
As下波导层，厚度为2.2um，掺杂浓度为1E17个原子/cm3。5.如权利要求1所述的GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片，其特征在于，Al
y2
Ga
1-y2
As上波导层，厚度为0.3-0.5um，掺杂浓度为4E16-1E17个原子/cm3；优选的，Al
y2
Ga
1-y2
As上波导层，厚度为0.4um，掺杂浓度为5E16个原子/cm3。6.如权利要求1所述的GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片，其特征在于，Al
x1
Ga
1-x1
As下限制层，厚度为1-1.5um，掺杂浓度为2E17-1E18个原子/cm3；优选的，Al
x1
Ga
1-x1
As下限制层，厚度为1.3um，x1＝0.3，掺杂浓度为1E18个原子/cm3。7.一种如权利要求1所述的GaAs基915nm/976nm大功率双波长激光器外延片的制备方法，包括以下步骤：S1，将GaAs衬底放在MOCVD设备生长室内，在H2环境中升温到740-780℃，烘烤20-40分钟，再通入AsH3,对GaAs基衬底进行高温热处理去除衬底表面水氧，并为步骤2做准备；S2，将反应室温度下降到720-750℃，通入TMGa和AsH3，在GaAs衬底上生长厚度在100-300nm的GaAs缓冲层，掺杂浓度为1E18-2E18个原子/cm3，掺杂源采用Si2H6；S3，将反应室温度下降到640-680℃，通入TMAl、TMGa和AsH3，在步骤2上生长Al
x1
Ga
1-x1
As下限制层，厚度为1-1.5um，0.1≤x1≤0.3，掺杂浓度为2E17-1E18个原子/cm3，掺杂源采用Si2H6；S4，保持温度在640-680℃，步骤3完成后，通入TMAl、TMGa和AsH3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵凯迪，朱振，邓桃，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：